( عند زيادة درجة الحرارة تزداد مقاومة الموصلات بسبب )
عند زيادة درجة الحرارة تزداد مقاومة الموصلات بسبب
عندما تزداد درجة حرارة موصل، تزداد مقاومته. هذا يرجع إلى زيادة اهتزاز الذرات في الموصل مع ارتفاع درجة الحرارة. يؤدي هذا الاهتزاز المتزايد إلى تشتت أكبر للإلكترونات الحرة، مما يجعل من الصعب عليها التدفق عبر الموصل، وبالتالي زيادة مقاومته.
تأثير درجة الحرارة على مقاومة الموصلات
العلاقة بين درجة الحرارة ومقاومة الموصل خطية تقريبًا. كلما زادت درجة الحرارة، زادت المقاومة. يمكن التعبير عن هذه العلاقة بالمعادلة التالية:
R = R0 + α(T – T0)
حيث:
R هي مقاومة الموصل عند درجة الحرارة T
R0 هي مقاومة الموصل عند درجة حرارة مرجعية T0
α هي معامل درجة الحرارة للمقاومة.
معامل درجة الحرارة للمقاومة
معامل درجة الحرارة للمقاومة هو ثابت يعتمد على نوع الموصل. يمثل التغير في مقاومة الموصل لكل درجة مئوية من التغير في درجة الحرارة. بالنسبة لمعظم المعادن، يكون معامل درجة الحرارة للمقاومة موجبًا، مما يعني أن المقاومة تزداد مع ارتفاع درجة الحرارة.
القيم النموذجية لمعامل درجة الحرارة للمقاومة لبعض المعادن الشائعة هي:
النحاس: 0.0039/°C
الألومنيوم: 0.0040/°C
الحديد: 0.0050/°C
تأثير درجة الحرارة على أجهزة أشباه الموصلات
بالإضافة إلى المعادن، تتأثر أجهزة أشباه الموصلات أيضًا بدرجة الحرارة. ومع ذلك، فإن العلاقة بين درجة الحرارة ومقاومة أجهزة أشباه الموصلات أكثر تعقيدًا. عند درجات حرارة منخفضة، تقل مقاومة أجهزة أشباه الموصلات مع ارتفاع درجة الحرارة. هذا يرجع إلى زيادة عدد الإلكترونات الحرة مع ارتفاع درجة الحرارة. عند درجات حرارة عالية، تزداد مقاومة أجهزة أشباه الموصلات مع ارتفاع درجة الحرارة، كما هو الحال بالنسبة للموصلات.
التطبيقات العملية
تُستخدم العلاقة بين درجة الحرارة ومقاومة الموصلات في مجموعة متنوعة من التطبيقات العملية. على سبيل المثال، تُستخدم المقاومات الحرارية لقياس درجة الحرارة. تتكون المقاومات الحرارية من موصل مقاومته تتغير مع درجة الحرارة. يمكن استخدام هذه التغييرات في المقاومة لتحديد درجة الحرارة بدقة.
الاستنتاج
عندما تزداد درجة حرارة موصل، تزداد مقاومته. هذا يرجع إلى زيادة اهتزاز الذرات في الموصل مع ارتفاع درجة الحرارة، مما يجعل من الصعب على الإلكترونات الحرة التدفق عبر الموصل. العلاقة بين درجة الحرارة ومقاومة الموصل خطية تقريبًا. يمكن استخدام هذه العلاقة في مجموعة متنوعة من التطبيقات العملية، مثل المقاومات الحرارية.